čo je nové?   slovník, písmeno A  acetylcholín

Acetylcholín

Stručne

Acetylcholín je neuroprenášač, ktorý nervový systém používa na aktiváciu kostrového svalstva, čo je druh priečne pruhovaného svalstva. Sú to svaly používané na všetky typy dobrovoľných pohybov, na rozdiel od tkaniva hladkého svalstva, ktoré sa podieľa na celom rade mimovoľných činností, ako je pohyb potravy cez gastrointestinálny trakt alebo napríklad vazokonstrikcia → zúženie krvných ciev.

Acetylcholín pôsobí v centrálnom nervovom systéme (CNS) aj v periférnom nervovom systéme (PNS). V CNS podporuje cholinergné signály z bazálneho predného mozgu do mozgovej kôry a hipokampu a kognitívne funkcie týchto cieľových oblastí. V PNS je acetylcholín hlavným prenášačom nervových vzruchov do svalov → neurotransmiterom.

Acetylcholín je molekula cholínu , ktorá bola acetylovaná na atóme kyslíka . Kvôli nabitej amóniovej skupine acetylcholín nepreniká lipidovými membránami. Z tohto dôvodu, keď je molekula zavedená zvonka, zostáva v extracelulárnom priestore a neprechádza cez hematoencefalickú bariéru.

Acetylcholín je syntetizovaný v niektorých neurónoch  enzýmom cholínacetyltransferáza zo zlúčenín cholínu a acetyl -CoA . Cholinergné neuróny sú schopné produkovať ACh. Príkladom centrálnej cholinergnej oblasti je nucleus basalis Meynert v bazálnom prednom mozgu.  Enzým acetylcholínesteráza premieňa acetylcholín na neaktívne metabolity cholín a acetát. Tento enzým je hojne zastúpený v synaptickej štrbine a jeho úloha pri rýchlom odstraňovaní voľného acetylcholínu zo synapsie je nevyhnutná pre správnu funkciu svalov. Určité neurotoxíny účinkujú inhibíciou acetylcholínesterázy, čo vedie k prebytku acetylcholínu na nervovosvalovom spojení , čo spôsobuje paralýzu svalov potrebných na dýchanie a zastavuje tlkot srdca.

Ako mnohé iné biologicky aktívne látky, acetylcholín uplatňuje svoje účinky väzbou na receptory umiestnené na povrchu buniek a ich aktiváciou. Existujú dve hlavné triedy acetylcholínových receptorov, nikotínové a muskarínové . Sú pomenované po chemikáliách, ktoré môžu selektívne aktivovať každý typ receptora bez aktivácie druhého: muskarín je zlúčenina nachádzajúca sa v hube Amanita muscaria ; nikotín sa nachádza v tabaku.

Nikotínové acetylcholínové receptory sú ligandom riadené iónové kanály priepustné pre ióny sodíka , draslíka a vápnika . Inými slovami, sú to iónové kanály zabudované v bunkových membránach, ktoré sú schopné prejsť z uzavretého do otvoreného stavu, keď sa na ne naviaže acetylcholín; v otvorenom stave umožňujú prechod iónov. Nikotínové receptory existujú v dvoch hlavných typoch, známych ako svalový typ a neurónový typ. Svalový typ môže byť selektívne blokovaný kurare , neurónový typ hexametónium. Hlavné umiestnenie receptorov svalového typu je na svalových bunkách. Receptory neurónového typu sa nachádzajú v autonómnych gangliách (sympatikových aj parasympatikových) a v centrálnom nervovom systéme.

Muskarínové acetylcholínové receptory majú zložitejší mechanizmus a ovplyvňujú cieľové bunky počas dlhšieho časového obdobia. U cicavcov bolo identifikovaných päť podtypov muskarínových receptorov, označených M1 až M5. Všetky fungujú ako receptory spojené s G proteínom , čo znamená, že svoje účinky uplatňujú prostredníctvom systému druhého posla . Subtypy M1, M3 a M5 sú spojené s Gq ; zvyšujú intracelulárne hladiny IP 3 a vápnika aktiváciou fosfolipázy C . Ich účinok na cieľové bunky je zvyčajne excitačný. Podtypy M2 a M4 sú G i /G o-spriahnutý; znižujú intracelulárne hladiny cAMP inhibíciou adenylátcyklázy . Ich účinok na cieľové bunky je zvyčajne inhibičný. Muskarínové acetylcholínové receptory sa nachádzajú v centrálnom nervovom systéme aj v periférnom nervovom systéme srdca, pľúc, horného gastrointestinálneho traktu a potných žliaz.

Ako to celé funguje?

Keď motorický neurón vygeneruje akčný potenciál, rýchlo sa pohybuje pozdĺž nervu, až kým nedosiahne neuromuskulárne spojenie, kde spustí elektrochemický proces, ktorý spôsobí uvoľnenie acetylcholínu do priestoru medzi presynaptickým zakončením a svalovým vláknom. Molekuly acetylcholínu sa potom viažu na receptory nikotínových iónových kanálov na membráne svalových buniek, čo spôsobí otvorenie iónových kanálov. Ióny sodíka potom prúdia do svalovej bunky a spúšťajú postupnosť krokov, ktoré nakoniec vyvolajú svalovú kontrakciu .